CCNA Exploration: Network Fundamentals

CCNA Exploration:
Network Fundamentals
Lecture 5 - http://goo.gl/e93K43
Physical link layer
Physical layer - purpose
● Передать в виде бит Data layer frame.
● Создать электрический, оптический или
микроволновой сигнал, кодирующий
последовательность бит в фрейме.
Media
● Copper cable - провод линии
электропередачи
● Fiber - (опто)волкно
● Wireless - беспроводная среда
Copper cable
•
•
•
jacks(RJ-45 UTP Socket) & plugs(RJ-45)
Электрический импульс
Есть шум, поэтому используют витую
пару
Unshielded twisted-pair (UTP)
•
•
4 пары по 2 провода
два провода вместе более устойчивы к
помехам
Unshielded twisted-pair (UTP)
Straight-through(Прямой):
host <-> switch, hub;
switch <-> router ethernet port
•
•
Unshielded twisted-pair (UTP)
Crossover(fast ethernet)(перекрёстный):
host <-> host,
router(switch) <-> router(switch)
host <-> router
Rollover
подключение host к консольному порту
switch/router
•
•
•
•
Others copper cable
•
•
Coaxial cable
Shielded Twisted-Pair (STP)
Media connectors
Physical layer
●
●
●
●
Физические компоненты
Data encoding - как послать группу бит
Signaling - как послать 1 || 0
PDU - бит
Signaling bits for the media
•
•
bit time = 1 / NIC speed - время передачи
одного бита(от NIC)
Пример: 10 Mbit/s NIC:
bit time = 1 / (10 * 10^6)
= 10^-7
= 100 * 10^-9
= 100 nanoseconds
Bits representation
•
•
•
Amplitude
Frequency
Phase
Non-Return to Zero(NRZ)
•
•
Высокое напряжение - 1
Низкое напряжение - 0
Physical encoding
Никто в реальном мире не кодирует
0 - 0 вольт
1 - 5 вольт
•
•
00010000 - сложно отличить отсутсвие
сигнала от бита 0
Non-Return to Zero(NRZ)
•
•
•
Возможны потери синхронизации приемником во
время приема слишком длинных пакетов
информации.
Например, если передается последовательность
нулей или единиц, то приемник может определить,
где проходят границы битовых интервалов, только
по внутренним часам.
Если часы приемника расходятся с часами
передатчика, то временной сдвиг к концу приема
пакета может превысить длительность одного или
даже нескольких бит.
Non-Return to Zero(NRZ)
•
•
Можно сделать второй кабель и в нем
посылать синхронизирующий
сигнал(интервал bit time)
Плохо: в два раза больше проводов
Manchester code
•
•
•
От низкого напряжения к высокому - 1
От высокого напряжения к низкому - 0
Сам перепад происходит в середине bit
time
Encoding - grouping bits
•
•
•
При передачи всегда есть шум
Нужно оптимально переводить исходные
биты в биты для media: много подряд
идущих единиц плохо
Используются code groups. Пример: 10101
-> 0011
Block coding
•
4B/5B - биекция четырех бит(nibbles) в 5
бит(удобные для передачи)
Data Carrying Capacity
•
Bandwidth/Throughput - количество
информации которое может быть
передано от A к B за заданный период
времени(bps)
Data Carrying Capacity
Goodput - “реальное” время передачи, от
одного application layer к
другому(throughput +
добавление/удаление headers)
Bonus - телефонная система
1876 - Bell запатентовал телефон
Первая версия:
продавали два телефона и провод
Customer должен сам протянуть провод
Хочешь звонить второму - тяни ещё один
провод и покупай ещё один
телефон(топология - каждый с каждым)
•
•
•
Bonus - телефонная система
Вторая версия:
Bell telephone company - 1878
Нужно купить один телефон и один
провод
Провод протянуть до Bell telephone
company
Оператор перетыкал провод руками на
нужного абонента
•
•
•
•
Bonus - телефонная система
Третья версия:
Несколько офисов
Офисы соединены между собой
Такая же проблема, что и первый раз офисов много - надо каждый с каждым
•
•
•
Bonus - service menu
Инженерное/сервисное меню(service menu)
Есть у многих девайсов:
телефонов
телевизоров
унитазов
Android
• *#*#4636#*#* – Phone Info (Wifi,Battery and Radio)
• *#*#197328640#*#* – Service Mode 1
• *#2263# – Service mode 2
• *#*#273283*255*663282*#*#* – Backup media files
• *#*#232337#*# – Bluetooth MAC
•
•
•